вагон-цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов

Формула изобретения

Вагон-цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов, включающая установленный горизонтально на транспортной тележке котел цилиндрической формы, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок и систему труб, имеющую штуцера для подачи пара и вывода конденсата, жестко прикрепленные к наружной поверхности котла, отличающаяся тем, что дополнительно содержит систему труб для подачи разогретого нефтепродукта, причем трубы для подачи пара образуют две петли, доходящие до торцов цистерны и жестко зафиксированные параллельно горизонтальной оси котла, и проходят от верхнего наливного люка к нижнему сливному патрубку, причем в верхней части котла они проходят внутри труб для подачи разогретого нефтепродукта, которые имеют выходящие на наружную поверхность котла штуцера, а на своих концах - рассеивающие сопла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к средствам транспортирования и выгрузки вязких нефтепродуктов, например мазутов.

Известны специализированные вагоны-цистерны для перевозки вязких нефтепродуктов, в которых используются нагревательные элементы, обеспечивающие разогрев как самой транспортируемой жидкости [1, 2], так и нижнего сливного патрубка.

Недостатками данных вагонов-цистерн является длительность операции разогрева (около суток в зависимости от температуры воздуха и времени транспортирования) и высокая стоимость указанной технологической операции.

Известен вагон-цистерна "Юни-Темп" для перевозки вязких нефтепродуктов, включающая установленный горизонтально на транспортной тележке котел цилиндрической формы, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок и систему труб, имеющую штуцера для подачи пара и вывода конденсата, жестко прикрепленные к наружной поверхности котла [3].

Недостатками данного вагона-цистерны являются:

1. Необходимость длительного разогрева нефтепродукта перед сливом.

2. Необходимость больших энергозатрат для разогрева нефтепродукта перед сливом и разогрева загустевших остатков в торцах цистерны для обеспечения удаления этих остатков.

3. Затруднения при разогреве загустевшего нефтепродукта циркуляционным способом, при котором находящийся в цистерне продукт разогревается и разжижается тем же, но разогретым нефтепродуктом, подаваемым в цистерну извне. Эти затруднения связаны с тем, что система труб в обогреваемом железнодорожный вагоне-цистерне образует огромную поверхность, трудно очищаемую извне.

4. Значительное увеличение массы тары за счет установления в цистерне большого числа греющих элементов.

Задачей изобретения является повышение эффективности слива вязких нефтепродуктов при циркуляционном способе разогрева за счет сокращения слива нефтепродукта и снижения энергозатрат.

Технический результат достигается тем, что вагон-цистерна для перевозки вязких нефтепродуктов, включающая установленный горизонтально на транспортной тележке котел цилиндрической формы, имеющий верхний наливной люк, нижний сливной патрубок и систему труб, имеющую штуцера для подачи пара и вывода конденсата, жестко прикрепленные к наружной поверхности котла, дополнительно содержит систему труб для подачи разогретого нефтепродукта, причем трубы для подачи пара образуют две петли доходящие до торцов цистерны, жестко зафиксированные параллельно горизонтальной оси, проходят от верхнего наливного люка к нижнему сливному патрубку, причем в верхней части котла они проходят внутри труб для подачи разогретого нефтепродукта, которые имеют выходящие на наружную поверхность котла штуцера, а на своих концах - рассеивающие сопла.

На фиг.1. показана схема заявляемого вагона-цистерны для транспортировки вязких нефтепродуктов в сечении плоскостью, проходящей через горизонтальную ось котла, а на фиг.2 - вагон-цистерна для транспортировки вязких нефтепродуктов в сечении плоскостью, перпендикулярной горизонтальной оси.

Котел 1, установленный на транспортной тележке 2, снабжен верхним наливным люком 3 и нижним сливным патрубком 4. На внутренней поверхности стенок котла 1 параллельно стенкам, у верхнего наливного люка 3 жестко зафиксированы трубы 5 для подачи разогретого нефтепродукта и трубы для подачи пара 6. У верхнего наливного люка 3 трубы 5 имеют выходы на наружную поверхность цистерны, на которых установлены штуцера 7 для соединения с системой, подающей разогретый нефтепродукт. Внутри цистерны трубы 5 доходят до ее торцов, где на открытых концах труб 5 укреплены рассеивающие сопла 8. Концы сопел 8 зафиксированы выше горизонтальной оси котла на расстоянии, равном одной трети ее радиуса.

Трубы для подачи пара 6 имеют выходы на наружную поверхность котла 1 около верхнего наливного люка 3 и нижнего сливного патрубка 4. На этих выходах соответственно установлены штуцера 9 для соединения с магистралью, обеспечивающей подачу пара и штуцера 10 для слива конденсата. При этом в верхней части цистерны трубы 6 проходят внутри труб 5 и выходят через сопла 8, а на торцах цистерны разветвляются, образуя две петли, оканчивающиеся штуцерами 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом. По прибытии на пункт слива открываются верхний наливной люк 3, нижний сливной патрубок 4 и штуцера 10. К штуцерам 7 и 9 подсоединяется устройство, подающее разогретый нефтепродукт и пар соответственно. Сперва осуществляется подача пара. При этом нефтепродукт разогревается и стекает в областях, прилегающих к трубам 6. В загустевшем нефтепродукте образуются каналы 11, проходящие вдоль стенок цистерны от верхнего наливного люка 3 к нижнему сливному патрубку 4. В эти каналы через трубы 5 и рассеивающие сопла 8 подается разогретый нефтепродукт, которым осуществляют размыв затвердевшего нефтепродукта, находящегося в цистерне (основная масса затвердевшего нефтепродукта сосредоточена в торцах цистерны и стенок в нижней ее части). При этом происходит расширение каналов 11, одновременно через люк 3 осуществляют подачу разогретого нефтепродукта и размыв загустевшего нефтепродукта в центральной части цистерны 12.

Таким образом, в предлагаемом вагоне-цистерне для перевозки вязких нефтепродуктов обеспечивается ускоренный слив загустевшего нефтепродукта за счет обеспечения его одновременного размыва как в средней части цистерны, так и на ее торцах, более эффективно используется энергия размывающей струи, что уменьшает стоимость данных технологических операций, снижает энергозатраты за счет уменьшения потребления электроэнергии, связанной с разогревом нефтепродукта.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Цистерны. Устройства. Эксплуатация. Ремонт. Справочное пособие. М., Транспорт, 1990. 150 с.

2. Губенко В. К. и др. Цистерны (устройство, эксплуатация, ремонт). М. Транспорт, 1990.

3. "Юни-Темп". Подъемно-транспортная техника и склады. 3, 1991. 10 с.